一种高并发塔式起重机安全监控远程标定系统的制作方法

本发明属于工业物联网领域，公开了一种高并发塔式起重机安全监控远程标定系统。

背景技术：

1、塔式起重机，简称塔机，是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。因此在塔机运作和调试阶段，我们需要对其参数进行设置，保障运行期间的数据正常传输和稳定。早期机械式的监控系统出厂就将参数和阈值标定完成，随着时间的推移机械式的精确度随着零件磨损会越来差，存在安全隐患。所以，后来就出现电子式的监控系统。对于电子式的监控系统特殊性，参数设置则需在现场进行设置好。针对以上问题，本发明使用互联网技术来解决。具体会产生以下问题：

2、（1）对于塔机的监控设备而言，由于需要高空作业，参数标定过程就会要求专业人员进行现场处理，且需具备高空作业证，专业度较高，且处理问题，标定效率低下，处理成本较高。对于管理来说，监管难度较大，调试结果无法远程掌握等问题。

3、（2）尤其是在大型施工现场，塔机及其塔机监控设备数量众多，作为物联网远程传输标定系统，对塔机进行标定时，传输数据的特点具有数据量小、频次高，这就会导致一定高并发问题；并且众多监控设备连接监控服务端后，客户端的标定数据发送后会等待所标定的监控设备的回复，进而进行轮询等待，会占用大量网络资源。

4、（3）在对硬件进行数据交互时，客户端多数会选择以app的形式对硬件进行控制，这就导致在编写代码时，会直接使用tcp/ip协议进行数据传输，维持一个长连接，数据包都是以流的形式传输，多个标定命令可能会在一个流中，要对标定命令设置特定的解析规则，大大增加了代码编写复杂度。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种高并发塔式起重机安全监控远程标定系统，包括塔机安全监控设备模块、塔机安全监控服务端模块和客户端模块，所述塔机安全监控服务端模块包括监控服务端和中间件服务端，包括以下步骤：

2、s1，通过springboot启动类加载以netty为框架构建的塔机安全监控服务端模块以及客户端模块，并对netty服务进行初始化配置，监控服务模块与塔机安全监控设备模块通过netty建立长连接，中间件服务模块与客户端模块基于websocket协议建立长连接；

3、s2，客户端模块将标定数据发送至中间件服务端，具体包括：

4、s201，在中间件服务端中自定义protocolselectorchannelinitializer类继承channelinitializer<socketchannel>类，初始化channel通道以区分客户端模块传输的websocket协议；在netty的pipeline中注册 httpservercodec，将客户端模块向中间服务端传输的数据进行编码，将中间件服务端接收的客户端模块发送的数据进行解码；

5、s202，在netty的pipeline中注册chunkedwritehandler，对于数据大的标定数据，客户端模块将标定数据切割成标定数据块，依照标定数据的识别顺序写入管道，根据客户端模块的内存以及中间件服务端的读取速度，依次将管道中的标定数据块编码后发送至中间件服务端；对于数据小类型多的的标定数据以类型为单位组装成不同类型的标定数据块，在netty的pipeline中注册httpobjectaggregator，客户端模块将不同类型的标定数据块聚合成一个标定数据对象，编码后发送至中间件服务端；

6、s203，中间件服务端将接收到的所述标定数据块解码后，通过httpobjectaggregator聚合成一个完整的标定数据；中间件服务端将接收到的所述标定数据对象解码后，通过httpobjectaggregator拆解为不同类型的标定数据。

7、s204，中间件服务端根据标定数据中记载的塔机安全监控设备模块中具体设备的自定义标号，查找具体设备的实际硬件标号，并将实际硬件标号与标定数据组成bytebuf标定数据。

8、s3，中间件服务端将bytebuf标定数据发送至塔机安全监控设备模块和监控服务端，塔机安全监控设备模块根据接收到的标定数据对具体监控设备进行标定，监控服务端bytebuf标定数据作为记录存储。

9、所述s1中，netty服务进行初始化配置具体包括：

10、1）设置websocket协议参数，并将重写的编码类和解码类进行加载；

11、2）设置心跳机制参数，读数据检测时间为4-6秒，写数据检测时间为9-12秒，所有操作类型最长检测时间为11-13秒；

12、3）将重写的websocketserverprotocolhandler注入pipeline中，将中间件服务端与客户端模块的http协议转为websocket协议；

13、4）通过xml配置文件，动态绑定中间件服务端的url与端口；

14、5）其他参数选用netty默认参数值。

15、所述s201中，所述将客户端模块向中间服务端传输的数据进行编码具体包括：

16、自定义继承自simplechannelinboundhandler<textwebsocketframe>类的websockethandler()类，并在netty的pipeline中注册，将数据转化为文本数据；

17、所述将中间件服务端接收的客户端模块发送的数据进行解码具体包括：

18、中间件服务端通过在netty的pipeline中注册的websockethandler()类，将客户端模块发送的文本数据转化为编码前的数据。

19、所述s202中，数据大的标定数据为64兆以上的标定数据。

20、所述s204中，bytebuf标定数据具体为heapbytebuf标定数据。

21、所述塔机安全监控设备模块包括环境采集装置、摄像监控装置和塔机运行检测和运行装置。

22、本发明有以下优势：

23、1）使用远程电子安全装置标定，降低了调试的专业度，培训即可上岗，还可以实现远程防碰撞设置，群塔自组网获取标定的坐标参数和限制区域等，实现力矩曲线、塔机倍率等静态参数设置。塔机司机自己也可配合安全员完成标定工作，简单快捷。

24、2）本发明以websocket协议为基础，属于应用层协议，封装了传输层tcp/ip协议的复杂性，数据传输无需再约定特定规则，又将一个完整的数据组装成数据块的方式进行传递，大大降低了代码的编写负责度，为后续代码维护提高了效率；同时监控服务端可以主动推送信息给客户端，减少了监控服务端的反复轮询，释放了网络通信资源，并且无需每次通信都解析http协议，减少资源的开销。

25、3）由于塔机设备众多，客户端使用无需过多关注时效性，且数据量小，需传输的数据的频次高，本发明将一次性发出的大量数据聚合处理，以增加了数据的传输量，减少服务器的传输数据的频次，同时以文本帧的形式进行数据接收，对象转化在客户端完成，降低了中间服务器的数据转化的负担。